《流体力学泵与风机》粘性流体的流态微课教学设计-海润杯教学技能竞赛.PDFVIP

河南牧业经济学院 “海润杯”教师教学技能竞赛 《流体力学泵与风机》 粘性流体的流态 微课教学设计 参赛单位： 河南牧业经济学院 能源与动力工程系 参赛教师： 卜文 静 微课名称： 粘性流体的流态 所属专业： 制冷与冷藏技术、供热通风与空调工程技术 所属课程： 流体力学泵与风机 适用学生： 应用型本科院校 河南牧业经济学院 “海润杯”教师教学技能竞赛 一、教学背景 1.课程性质、地位和任务 本课程是供热通风与空调工程技术( 中央空调方向) 、制冷与冷藏 技术专业的重要专业基础必修课之一，它的任务是使学生掌握工程流 体力学的基本概念、基本原理和基本技能，并具有一定的分析、解决 本专业中涉及流体力学问题的能力，为学习后续专业课程打好基础。 2.本次微课在课程中的位置 流体力学主要由两个基本部分组成：流体静力学和流体动力学。 本次微课在学习完不可压缩一元流体动力学后，开始学习流动阻力和 能量损失之前开设，意在初步探讨粘性流体的两种流态，是学习流动 阻力和能量损失之前的一次绪论课。该段微课设置的初衷：将知识点 与实际问题紧密结合，增强学生的学习兴趣，提高学生发现或提出问 题、分析问题和解决问题的能力。 二、教学目标 1.知识目标： 掌握：雷诺数的概念、计算公式； 了解：雷诺实验的过程、沿程损失与流动形态的关系； 运用：雷诺数判别实际流体的运动状态。 2.功能目标： 本次微课是学习流动阻力和能量损失之前的一次绪论课。通过结 合实例和动画视频，激发学生的学习兴趣，拓展学生的视野，并有效 提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。 河南牧业经济学院 “海润杯”教师教学技能竞赛 3.过程与方法目标： 本次微课以观察“潜艇浮出水面时，前部和中后部水流运动状 态”作为切入点，引出如何判别这两种不同的运动状态。教学过程中 通过观察日常生活中不同运动状态，以有效吸引学习者的注意力，提 高学习者的课程参与度。 三、教学方法 （一）思路设计 问题导入——通过观察潜艇浮出水面时，前部和中后部水流运动 状态，提出如何判别这两种不同的运动状态，导入 新课。 粘性流体——通过介绍粘性流体的流态分为两种：层流和紊流。 的两种流态 雷诺实验——结合动画视频，介绍演示流态实验，得出粘性流体 的运动状态分为层流和紊流，以及沿程损失与流动 形态的函数关系。 流态的判别——通过实验数据推导出临界雷诺数的计算公式，得 标准 出流态判别标准，并总结其物理意义。 小节——内容总结 河南牧业经济学院 “海润杯”教师教学技能竞赛 思考题——判别在实际工程中，水和石油在同一管道中流动的状 态。 （二）教学内容 1.问题的引入 不知道大家在日常生活中有没有留心观察过流体的运动状态。 比如这张图片中的潜艇在浮出水面时，潜艇前部的水流比较平缓，呈 片状流动。而中后部的水流很急，还有很多漩涡。潜艇四周的水流呈 现出明显不同的流动状态。那么如何来判别这两种不同的运动状态 呢？这就是我们今天要讲的粘性流体的流态。 2.粘性流体的两种流态 在实际流体运动过程中，流体的运动状态一般分两种：层流和紊 流。当流体内的全部质点以平行而不混杂的方式分层流动时，这种流 体形态称为层流；当流体内质点的运动轨迹杂乱无章、相互剧烈掺混 时，这种流体形态则称为紊流。